第二节 化学电源 知识点题库
高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：
Ni(OH)2 + M
NiOOH + MH，下列叙述正确的是（ ）
用装置精炼铜，a极为粗铜，b为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B . 
装置的盐桥中KCl的Cl﹣移向甲烧杯
C . 
装置中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护
D . 
两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同
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（1） ①如图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：．
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL（标准状况）时，停止电解．通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因。
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（2） ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果．某工厂污水中含CN-amg/L，现用ClO2将CN-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为；处理100m3这种污水，至少需要ClO2mol．
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（3） 为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2－。电池工作时正极反应式为。
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海水密度(g/L) |
CaSO4 |
NaCl |
MgCl2 |
MgSO4 |
NaBr |
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1.13 |
0.56 |
||||
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1.20 |
0.91 |
||||
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1.21 |
0.05 |
3.26 |
0.004 |
0.008 |
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1.22 |
0.015 |
9.65 |
0.01 |
0.04 |
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1.26 |
0.01 |
2.64 |
0.02 |
0.02 |
0.04 |
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1.31 |
1.40 |
0.54 |
0.03 |
0.06 |
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（1） 常采用的方法从海水中得到食盐。
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（2） 为得到含杂质较少的食盐，实际生产中卤水的密度控制在之间。
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（3） 粗盐中常含有MgCl2、MgSO4、CaCl2等杂质，通常在实验室中依次加入、、、等四种物质除去杂质。(填化学式)
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（4） 电解饱和食盐水可以制取氯气，同时得到几种重要的化工产品，
该反应的化学方程式为。通电时阳极产物是该产物的检验方法是
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（5） 电解过程中得到气体物质还可以化合为HCl，在实验室中我们利用和 反应(写名称)来制取。该气体溶于水，可以做喷泉实验。写出氯化氢气体溶于水后的电离方程式
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（6） 新制的氯水显色，这是因为氯水中有(填微粒符号)存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，观察到的现象是，发生变化的化学方程式为。蓝色石蕊试纸遇到氯水后的现象是，氯气有毒,不能直接排放到空气中,需要用来吸收,写出反应的化学方程式为
导线 
电解液 
B . b电极为正极，发生还原反应
C . 可用氯化钠水溶液代替该有机电解液
D . b电极的电极反应式： 
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（1） Ⅰ.如图是旺旺同学设计的一个简易的原电池装置，请回答下列问题。
若 a电极材料为碳、b溶液为 FeCl3溶液，则正极的电极反应式为，当有1.6g负极材料溶解时，转移的电子为mol；
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（2） 若 a 电极材料为铁、b溶液为浓硝酸，电流表的指针也会偏转，则电子的流向为→ （填电极材料，下同），溶液中的NO3-向极移动；
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（3） 氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液，供电时总反应为：2H2+O2=2H2O，则正极的电极方程式为。
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（4） Ⅱ．已知H-H 键、N-H 键、N≡N 键的键能分别为 436kJ/mol、391kJ/mol、946 kJ/mol，关于工业合成氨的反应，请根据键能的数据判断下列问题：
若有 1 mol NH3生成 ，可(填“吸收”或“放出”）热量kJ；该反应的能量变化可用图表示。（填“甲“或“乙”）
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（1） 甲烷燃料电池中，负极反应式是。
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（2） 乙装置中石墨(C)极为(填“阴极”或“阳极”)的电极反应式为。
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（3） 若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积L，丙装置中阴极析出铜的质量为g。
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（4） 某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)：
①若用于制漂白液，a为电池的极，电解质溶液最好用，写出生成漂白液的离子方程式。
②若用于制Fe(OH)2 ， 使用硫酸钠作电解质溶液，阳极选用作电极。
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（1） 氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）ΔH。若：N 
N键、H—H键和N—H键的键能值分别记作a、b和c（单位,kJ•mol-1），则上述反应的ΔH=（用含（a、b、c的代数式表示）kJ•mol-1。
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（2） 研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下，用等质量不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解生成氢气的初始速率（单位mmol•min-1）与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂
Ru
Rh
Ni
Pt
Pd
Fe
初始速率
7.9
4.0
3.0
2.2
1.8
0.5
①在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应的活化能最大的是（填写催化剂的化学式）。
②温度为T时．在恒容的密闭容器中加入2molNH3此时压强为p0用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气的转化率为50%.，则该温度下反应2NH3（g）
N2（g）+3H2（g）的化学平衡常数Kp=。（用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压p分＝气体总压P总×体积分数） -
（3） 关于合成氨工艺的理解，下列说法错误的是____________（填字母）。A . 合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，主要是为了节约能源 B . 使用初始反应速率更快的催化剂Ru.，不能提高平衡时NH3的产率 C . 合成氨工业采用的压强为10MPa~30MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高
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（4） 电化学法合成氨：利用低温固体质子导体作电解质，用Pt—C3N4作阴极，催化电解H2（g）和N2（g）合成NH3原理示意如图所示。
①Pt—C3N4 ， 电极上产生NH3的电极反应式为。
②实验研究表明，当外加电压超过一定值后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，分析其可能原因：。
/双氧水燃料电池的工作原理如图所示（电极a、b均为惰性电极）。下列说法正确的是（ ） 
C . 电池工作时，电极a附近溶液的 
增大
D . 电池工作时，右侧工作室的 
向左侧工作室迁移
+14H+
B . 阳极槽外氧化反应为： 
+Cr2O +8H+→ 
+2Cr3++5H2O
C . 通电时阳极区pH增大
D . 当电路中转移1mole-时，理论上可得到1mol间氨基苯甲酸
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（1） Ⅰ．我国科学家以MoS2 为催化剂，通过调节催化剂/电解质的表界面相互作用，在不同电解质溶液中实现常温电催化合成氨，其反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示。
将Na2SO4 溶液换成Li2SO4 溶液后，反应速率明显加快的主要原因是加快了下列____________转化的反应速率(填标号)。
A . N2→*N2 B . *N2→*N2H C . *N2H3→*N D . *NH→*NH2 -
（2） Ⅱ. 甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。回答下列问题：
已知：CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=akJ·mol-1 ，
2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH2=b kJ·mol—1 ，
2H2(g) +O2(g)=2 H2O (l) ΔH3=c kJ·mol-1
CO(g)+ H2O(g)= CO2(g)+ H2 (g) ΔH4=d kJ·mol-1
则甲烷水蒸气重整反应的ΔH=kJ·mol-1（用字母a、b、c、d表示）通过计算机模拟实验，对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下，不同水碳比（1~10）进行了热力学计算，反应平衡体系中H2物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示：
①结合如图回答：当平衡温度一定时，H2的物质的量分数与水碳比（1~10）的关系是，其原因是。
②若密闭容器中仅发生CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)，平衡温度为750℃，水碳比为1.0时，H2的物质的量分数0.5，甲烷的转化率为，其压强平衡常数Kp为；用气体分压表示反应速率方程为v=k p(CH4)·p—1(H2)，则此时反应速率v=。（已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k 为速率常数）。 -
（3） Ⅲ.利用天然气合成氨，并生产尿素的流程如下：
“电化学转化与分离”装置如图，混合气中CO转化成CO2的电极反应式为。
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（1） 电极②、④的名称分别是、。
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（2） 把电能转化为化学能的装置是 (填“甲”或“乙”)
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（3） 铁电极腐蚀更严重的装置是 (填“甲”或“乙”)
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（4） 甲、乙两装置电极附近的溶液首先变红的电极是___。A . ①② B . ②③ C . ③④ D . ①④
| P | Q | M | N | |
| A | Cu | Cu | CuSO4 | CuSO4 |
| B | Fe | 石墨 | NaCl | 盐酸 |
| C | Pt | Pt | CuSO4 | Cu(OH)2 |
| D | Pt | Pt | NaOH | H2O |
D . 放电时，电子由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
+e-=
+Cl-
C . b极为负极，发生氧化反应
D . H+由b极穿过质子交换膜到达a极
